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设有粘弹性阻尼器的高层钢结构抗风计算

龚杰  
【摘要】:高层建筑的抗风计算和风振控制,是工程领域中一门新兴的学科分支和高新技术。在高层钢结构建筑中,随着人们对建筑物的功能要求越来越高,以及新的轻质高强建筑材料的出现和施工技术的不断发展,结构的刚度和阻尼不断地下降,在风荷载的作用下摆动也就越来越大,直接影响了建筑物的正常使用,有时还威胁到建筑物的安全,因此常常采用一些振动控制方法去增加结构阻尼。 在当前的振动控制方法中,采用最多的就是安装粘弹性阻尼器。对于粘弹性阻尼器,常规的计算方法是建立粘弹性阻尼器的简化计算模型,如Kelvin、Maxwell模型等,将简化模型的刚度矩阵组集入结构整体刚度矩阵中进行计算。 在本论文中,对于风振的控制计算是通过建立阻尼器的仿真模型来进行的,主要包括以下几个方面的工作: (1)、基于随机振动理论推导了集中于楼层处的分布风荷载的功率谱密度公式; (2)、利用ADINA大型非线形有限元程序中提供的粘弹性材料模型,将阻尼器部分用8节点三维实体单元来进行模拟。 (3)、对有阻尼和无阻尼两种结构模型,分别按规范方法和按随机振动方法进行了计算,最后给出结构两种模型的计算结果并进行了分析比较。


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